pH 측정기의 원리, 용도 및 성능 교정
pH 측정기는 가장 일반적으로 사용되는 기기 및 장비입니다. 주로 액체 매체의 pH 값을 정확하게 측정하는 데 사용됩니다. 해당 이온 선택성 전극을 사용하면 이온 전극 전위의 mV 값도 측정할 수 있습니다. pH 측정기는 산업, 농업, 과학 연구, 환경 보호 등에서 널리 사용됩니다. 이 분야에서 사람들은 생산과 생활의 필요에 따라 과학적으로 연구하고 다양한 산도계 모델을 생산해 왔습니다.
측정 정확도에 따라 레벨 {{0}}.2, 레벨 0.1, 레벨 0.01 이상의 정확도로 나눌 수 있습니다.
기기의 용량에 따라 펜형(미니형), 휴대용, 데스크탑, 온라인형으로 구분하여 지속적인 모니터링 및 측정이 가능합니다.
현재 우리나라의 연구개발 수준은 아직 한참 뒤처져 있습니다. 더 발전된 것은 Swiss Mettler-Toledo pH 측정기인데, 경제적이고 편리하며 정확도는 ±0.01pH이고 자동으로 온도 보상을 수행할 수 있습니다.
pH 측정기의 원리와 구조
pH(산도) 측정기는 전위차법을 사용하여 용액의 H+ 활성을 측정하는 기기입니다. pH 측정기로 측정한 값은 용액의 pH를 표현하는 데 사용되는 방법입니다. 이는 용액 내 H+ 이온 농도의 음의 로그, 즉 pH=-lg[H+]로 표현됩니다.
우리가 사용하는 pH 측정기는 전기 측정기와 전극의 두 부분으로 구성됩니다. 실제 측정에서는 측정할 용액에 전극을 담그고 용액 내 H+ 이온 농도를 밀리볼트 수준의 전압 신호로 변환하여 전기 계량기에 입력합니다. 전기 계량기는 신호를 증폭하고 이를 대수적으로 pH로 변환한 다음 밀리볼트 레벨 표시 계량기가 pH를 표시합니다.
pH 측정기는 유리 전극을 측정 전극으로 사용하고 칼로멜 전극을 기준 전극으로 사용합니다. 수소이온 농도의 변화에 따른 유리전극의 전위 변화는 칼로멜 전극과의 전위 변화를 일으키며 이는 식 (2-6)을 준수해야 한다.
E=E0-2.3026RT/F…………(2-6)
공식에서:
E - 기전력, mV;
E0 - 전극 표준 기전력, mV;
R 1몰 가스 상수;
T는 켈빈 단위의 절대 온도입니다.
F - 패러데이 상수.
pH를 측정할 때 온도도 중요한 요소라는 것을 식 (2-6)에서 알 수 있습니다. 측정 시 온도 변화에 주의하고 이를 고려해야 합니다. 현재 일반적으로 사용되는 pH 전극은 대부분 유리전극과 칼로멜 전극을 결합한 복합전극이다.
